КРЕМНИЕВЫЕ УДОБРЕНИЯ
Интерес к кремнию связан с возмож-ностью использования его в качестве экологически чистой альтернативы пе-стицидам, а также для повышения при-родной устойчивости растений к погод-ным стрессам. По словам академика В. И. Вернадского: «без кремния суще-ствование живых организмов на на-шей планете невозможно».
Кремний увеличивает мощность окисления корней риса, уменьшает повреждение, вызванное климатическим напряжением, таким как тайфуны и прохладное летнее повреждение на рисе, уменьшает повреждение мороза в сахарном тростнике, способствует переохлаждению пальмовых листьев и повышает устойчивость к замораживанию на некоторых растениях.
Кремний снижает доступность токсичных элементов, таких как марганец, железо и алюминий, к корням растений, таких как рис и сахарный тростник, и повышает устойчивость к рису и ячменю солевому стрессу. Онодера опубликовала вехой, озаглавленную «Химические исследования болезни риса». Для этого исследования он собрал рисовые растения из 13 различных регионов в западной Японии.
Кремниевые удобрения изучают бо-лее 150 лет. Первый патент на кремние-вое удобрение был выдан еще в XIX веке в США. Начиная с 2000 года, про-изводство кремниевых удобрений еже-годно увеличивается на 20~30% в США, Китае, Индии, Бразилии и других стра-нах. Сегодня их используют также в Японии, Южной Корее, Колумбии, Мексике, Австралии. В Японии еще в 1955 году приняли государственное по-становление, обязующее вносить крем-ниевые удобрения под культуру риса.
Онодера сравнил химический состав растений риса, зараженных взрывами, с химическим составом здоровых, выращенных в одном и том же рисовом поле. Растительные растения, демонстрирующие симптомы как коричневого пятна, так и взрыва, могут иметь общий более темный цвет, в отличие от кремниевых удобренных растений. Снижение степени шероховатости на рисовой метелки из растений, модифицированных силикат кальция, совершенно очевидно, визуально.
Таблица Влияние различных скоростей силиката кальция на содержание кальция и кремния в растительных тканях риса. Таблица Влияние силиката кальция и фунгицида ртути в одиночку и в сочетании при двух разных уровнях азота при процентном распространении шероховатости и урожайности зерна 1.
Кремний Si официально признан Ассоциацией по контролю за удобре-ниями США необхо-димым элементом для питания расте-ний. Содержание кремния в доступ-ной для растений форме теперь может указываться при маркировке .
Начиная с 1999 года, раз в 3 года проводится Международная конфе-ренция Si in Agriculture, где особое внимание уделяют изучению роли и функций кремния в растениях.
Только кремний был связан с приростом массы зерна над контролем, от 37% до 40%. Фунгицидные спреи применялись при дифференциации метелок, ботинке, заголовке и товарной позиции плюс 14 дней. Коричневые пятнистые ответы были аналогичны тем, которые наблюдались при взрыве. Таблица Влияние пропиконазола и кремния на развитие коричневого пятна.
Силикон сам по себе значительно уменьшал заболеваемость горлышком на 40%. Кремний плюс от трех до пяти применений уменьшили объемный взрыв от 94 до 98%. Таблица Эффекты только для кремния и фунгицидов и в комбинации по площади под кривой роста листьев, скорости взрыва горловины и урожайности риса.
Классическая советская агрохимия рассматривала кремний как условно необходимый растениям элемент, не входящий в двадцатку наиболее нуж-ных. Кремнийорганических соедине-ний в природе не существует, а синте-тические силоксаны и силиконы инертны, поэтому сложилось мнение, что они не обладают биологической активностью. Только со второй поло-вины XX века, после открытия акаде-миком М. Г. Воронковым (Россия) биологической активности силатранов, биологи и химики узнали о фи-зиологически активных органических соединениях кремния.
Кремний плюс более низкие показатели фунгицидов способствовали эффективному уменьшению объема листьев и шеи, как и полная скорость фунгицида. Только один кремний был столь же эффективен, как и только фунгициды, по сравнению с контрольной обработкой, для снижения тяжести стенокардии и содействия росту растений. Фунгициды улучшили урожайность на 22-28% по сравнению с контролем. Интересно, что только кремний повысил урожайность на 51%, и это увеличение было значительно больше, чем вклад фунгицидов. Увеличение урожайности зерна можно объяснить увеличением количества зерен на метелку.
Кремний - второй по распростра-ненности элемент земной коры после кислорода, почвы содержат его около 30% по массе, однако почти весь кремний связан в составе нераство-римых минералов. Однако именно в силу своей распространенности он ча-сто недооценен в агрономии, посколь-ку складывается впечатление, что кремния и так много, зачем дополни-тельные затраты.
Взрыв листьев оценивали как процентную площадь отдельных листьев, а горный взрыв оценивался как процентная частота 100 метелок. Кремний, по-видимому, может помочь уменьшить количество фунгицидов, применяемых в вегетационный период. Эти результаты показывают, что количество применений фунгицидов и их скорость могут быть уменьшены.
Однолетнее остаточное применение также эффективно для уменьшения взрыва листа и шеи и поддержания урожая риса. Поскольку только один крем повышает эффективность, но эффективнее, чем фунгициды, фунгициды могут быть полностью устранены. Связь между количеством спорообразующих повреждений на площади листьев и скоростью силиката кальция была линейной для всех сортов. Снижая относительную эффективность инфицирования, количество споруляционных поражений, которые могут способствовать инокуляту для вторичных циклов, сокращается.
Между тем он является структуроо-бразующим почвенным макроэлемен-том, недостаток биогеохимически ак-тивных форм кремния в агроэкосистеме всегда приводит к снижению почвенного плодородия. Какие фак-торы снижают доступность кремния в почве? Как ни странно, это наличие песка (песчаные почвы). Хотя песок содержит диоксид кремния, содержа-ние доступной растворимой формы Si очень низкое, к тому же песчаные по-чвы подвержены вымыванию пита-тельных веществ. Для определенных культур имеет смысл применение кремниевых удобрений на почвах, бо-гатых гумусом и на беспочвенных суб-стратах в защищенном грунте. Почвы, подверженные выветриванию и вы-щелачиванию, особенно в условиях высокой влажности, также очень бед-ны на кремний. Геологически более молодые почвы содержат больше ра-створимого Si. Кислотность почвы не имеет большого значения для доступ-ности кремния, он хорошо усваивает-ся при диапазоне рН, при котором ра-стет большинство сельскохозяйствен-ных культур.
Кроме того, уменьшение размера повреждений дополнительно ограничивает производство инокулятов. В случае устойчивой к взрывам Кэти количество спорообразующих повреждений, обнаруженных на растениях, которые не получали силикат кальция, было около нуля. Число спор на квадратный миллиметр поражения было разным среди всех четырех сортов.
Таким образом, небольшие размеры образцов и присущее им сопротивление в некоторых сортах способствовали неустойчивой оценке количества конидий на квадратный миллиметр поражения. Вероятность споруляции на поражение, вероятно, менее эпидемиологическая, чем уменьшение числа поражений. Частота расширения поражения была тесно связана с длиной повреждений. Из этих двух компонентов длина поражения, по-видимому, является более важным компонентом устойчивости к удалению листьев, чем скорость расширения поражения, поскольку споруляция не наблюдалась при поражении от любой обработки до достижения максимального размера.
Тестирование почв на растворимый кремний пока не вошло в практику, однако некоторые лаборатории могут предложить такой анализ (кремний извлекают уксусной кислотой). Про-блема в том, что пока не накоплена достаточная база данных по корреля-ции содержания кремния в почвах и поглощения его растениями.
Кремний _ обычный компонент ра-стений, содержание его в растительных тканях очень различно и зависит от вида растения и концентрации раство-римого кремния в почве. Содержание 51 в травах составляет 0,3-1,2 мг/кг су-хой массы, - 0,04-1,13, - 0,1-0,2 мг/кг. Однако некоторые растения (осока, крапива, хвощи) мо-гут накапливать гораздо большее коли-чество кремния. Растения риса содер-жат до 10% сухой массы в шелухе и до 15% в листьях (на массу золы). Крем-ний действует как антагонист при по-глощении В, Мn и Fе. и другие однодольные обычно содержат его больше (приблизительно 0,1%), чем двудольные. Однако отдельные виды (хвощи) способны накапливать большие концентрации кремния - до 10% воздушносухой массы.
Аналогичные наблюдения были сделаны для развития разрыва оболочки Родригеса и его коллег. Эта гипотеза о физическом барьере усиливается результатами Йошиды и др. который сообщил о существовании слоя кремнезема толщиной около 5 мкм под кутикулой листьев риса и оболочек. Однако отношение толщины слоев кремнезема к стенкам эпидермальных клеток было значительно выше в устойчивом сортстве, чем в восприимчивом сорте. Их результаты показали, что сопротивление проколу не объяснялось только силицированием эпидермиса листьев; скорее, это было связано главным образом с природой протоплазмы эпидермальных клеток.
Дополнительное внесение кремния в исследованиях повышало его кон-центрацию в листьях тыквы с 700 до 3500 мг/кг, в стеблях кукурузы - с 1300 до 3300 мг/кг, во флаговых листьях пшеницы - с 1530 до 11 750 мг/ кг. Также очень различно содержание кремния в тканях одного растения. На-пример, полированный рис содержит его 0,5 г/кг, в то время как рисовая шелуха может содержать 230 г/кг (Матыченко, 2008, Heckmann, 2014).
В другом исследовании сообщалось, что сорта риса, устойчивые к взрывам, имели более низкие показатели поражения и силицированные эпидермальные клетки, чем восприимчивые сорта. Как сообщает Хашиока, плотность силицированных клеток в эпидермисе рисового листа не всегда пропорциональна уровню сопротивления некоторых сортов риса для взрыва. Авторы отметили, что уменьшенное количество спорулирующих поражений на частично устойчивых и восприимчивых культурах, оплодотворенных силицитом кальция, указывает на то, что на единицу инокулята было установлено меньше успешных инфекций, поддерживая гипотезу о физическом барьере.
Сельскохозяйственные растения поглощают от 20 до 700 кг/га кремния в год. Важную роль кремний играет при выращивании риса, где при недостат-ке этого элемента урожайность зерна может снижаться на 50%.
Микрогранулированное сложное удобрение, используется на любых типах почв под все сельскохозяйственные культуры. Применяется как комплексмикроэлементов для стимуляции роста растений.
Легкое осаждение осмиофильного материала с гранулированной текстурой, иногда взаимодействующей с грибными стенками, наблюдалось в некоторых эпидермальных клетках. Возможность того, что этот аморфный материал содержит фенольные соединения, представляется реалистичной, учитывая не только ее окрашивание толуидиновым синим и его текстуру и осмиофильные свойства, но также появление отмеченных изменений грибковых гиф. Это позволило разделить два момилактона на основе их ультрафиолетовых спектров и времени удерживания.
Преимущества и затраты. Чтобы количественно оценить выгоды и затраты для базового случая из широкого спектра данных, полученных в результате полевых исследований выше, необходимо сделать некоторые предварительные общие предположения следующим образом.
|
Химические и физические свойства |
|
|
Si (Актуальный кремний) |
|
|
Mn (марганец) |
|
|
Mg (магний) |
|
|
Fe (железо) |
|
|
Ca (кальций) Затраты и цены были получены во Флориде на рисовой мельнице в сельскохозяйственной зоне Эверглейдс и дилерах, обслуживающих местных производителей в начале. Из этих допущений получен верхний предел, был проведен анализ чувствительности, чтобы отразить более низкие выгоды в других регионах мира. Воздействие на урожай риса. Другие результаты показали увеличение в пределах от 6% до 7%, а 48% -ное повышение было сообщено в другом исследовании. Эта цифра, по-видимому, является верхним пределом из-за связанных с этим экономических условий, преобладающих в Соединенных Штатах. Таблица Предположения и получаемые экономические выгоды от урожайности увеличиваются из-за применения кремния в базовом корпусе и двух альтернативных случаях. |
|
|
Ni (никель) |
|
|
V (ванадий) |
|
|
Мо (мобилен) |
|
|
Na (натрий) |
|
|
Со (кобальт) Из-за высокой изменчивости, которая зависит от наличия местных источников, стоимость материала остается неизменной. Дополнительные издержки производства несколько выше, а также процентная ставка для дисконтирования дохода. Альтернативный случай 2 намеревается изобразить случай гораздо более высоких урожаев в некоторых районах. Другие преимущества и издержки объединены: базовый случай. В дополнение к основному случаю также обсуждаются альтернативные случаи 1 и 2. Таблица. Потенциальные преимущества, отличные от урожайности, из-за применения кремния в базовом корпусе и двух альтернативных случаях. |
|
|
Zr (цирконий) |
|
|
P (фосфор) |
|
|
Рассыпчатость |
|
Гранулометрический состав Управление болезнями. Контроль над взрывными и другими заболеваниями. Было продемонстрировано, что кремний может устранить потребность в фунгицидах при лечении заболеваний риса. Во Флориде широко признано, что кремний улучшает качество рисового зерна, что приводит к улучшению зернистости и увеличению его белого цвета. В странах со строгими оценками и стандартами этот результат дает определенные рыночные преимущества производителям. Управление насекомыми. Кремний обладает способностью значительно сократить несколько экономически важных насекомых-вредителей. Этот факт приводит к сокращению применения инсектицидов. Управление плодородием. Сокращение применения фосфора. Другие преимущества и затраты в совокупности: альтернативные случаи. Результаты основного случая резко изменились, когда мы изменили предположения в двух альтернативных случаях. В альтернативном случае 1 мы разделили на две потенциальные выгоды в базовом случае. |
|
|
менее 1мм, %, не более |
|
|
от 1 до 4 мм,% не менее |
|
|
От 1 до 5 мм, |
|
|
Менее 6 мм,% |
|
|
Рассыпчатость 100,% |
|
|
Статистическая прозрачность Альтернативный случай 2 оставляет неизменным результаты, касающиеся изменения цвета зерна и управления насекомыми в альтернативном случае. Кроме того, он не принимает никаких фунгицидов и известковых приложений. Эти предположения намереваются изобразить азиатскую ситуацию, где большая часть риса фактически выращена. Общие выгоды и выводы. Сравнение двух крайностей в обеих таблицах дает представление о потенциальной величине этих преимуществ. Перспективы и будущие потребности в кремниевых исследованияхОсновными случаями являются самые высокие цифры в обеих таблицах. Влияние кремния на растения огурца, выращенные в рециркулирующем питательном растворе. Вовлечение кремния в старение листьев риса. Экономический потенциал кремния для комплексного управления и устойчивого производства риса. |
Микроэлементы имеют большое значение в жизнедеятельности растений. За счет своего каталитического действия они позволяют растениям более эффективно использовать основные элементы питания - энергию солнца, воду и макроэлементы - азот (N), фосфор (Р) и калий (К), что в свою очередь положительно влияет на продуктивность растений и качество урожая. Входят в состав ферментов и ферментных систем, без которых невозможно протекание биохимических процессов в организме растения.
Микроэлементы способны усиливать свойство тканей растения к восстановлению, что в значительной степени уменьшает поражение растений заболеваниями. Большинство микроэлементов являются активными катализаторами биохимических процессов в растениях. Наиболее важными микроэлементами в жизни растений признаны: железо, медь, цинк, марганец, кобальт, бор, сера, молибден, магний.
Преимущества удобрений
Минеральные кремниевые удобрения «Poliazofosca-Si» содержат актуальный кремний, медленно вымывающийся из почвы и который в большей степени усваивается растениями. Кремний является структурообразующим почвенным макроэлементом, недостаток его биогеохимически активных форм в агроэкосистеме обязательно приводит к снижению почвенного плодородия. Этот эффект выявлен для различных почв, но наиболее выражен на засоленных почвах, а также почвах легкого гранулометрического состава. Активные формы кремния при внесении в почву повышают жизнеспособность растений на уровне ДНК и усиливает устойчивость к физиологическим стрессам.
Минеральные кремниевые удобрения «Poliazofosca-Si» в большем количестве содержат кальций. Запасы кальция в почве способствует образованию комковато-зернистой структуры, ценной в агрономическом отношении. Кальций выполняет важную роль в обмене веществ, уравновешивании соотношения других элементов питания. Особенно необходим кальций для роста корней, побегов и плодов. При его недостатке листья обесцвечиваются (хлороз), отмирает верхушечная почка и прекращается рост стебля. Определенную роль играет кальций в фотосинтезе. Способствует передвижению углеводов и превращению азотистых веществ, ускоряет расход запасных белков семени при прорастании. Минеральные кремниевые удобрения «Poliazofosca-Si » содержат необходимые для растения микроэлементы. Микроэлементы принимают самое активное участие во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне.
Железо играет важную роль в образовании хлорофилла, являясь составной частью ферментов, участвующих в синтезе зеленого пигмента; регулирует процессы окисления и восстановления сложных органических соединений, входит в состав дыхательных ферментов. При недостатке железа задерживается синтез ростовых веществ, изменяется окраска листьев от светло-желтой до почти белой.
Сера - является одним из источников построения протеинов клеток. Необходима для нормального роста и развития растения. При недостатке серы листья становятся светлыми, приостанавливается рост и развитие растения. При этом пожелтевшие листья почти не опадают.
Магний входит в состав хлорофилла и участвует в фотосинтезе растений. При недостатке магния листья бледнеют, возможен мезжилковый хлороз, который проявляется в том, что на листовой пластинке начинается пожелтение между продольными жилками, сначала это мелкие пятнышки, увеличивающиеся в размерах, затем широкие полосы, сами жилки остаются зелеными. Затем лист приобретает оранжевый и красноватый оттенок, буреет и отмирает. Цветение задерживается, замедляется рост растения. Недостаток магния проявляется в первую очередь на старых нижних листьях растений.
Молибден участвует в азотном обмене. Недостаток молибдена проявляется в первую очередь на кислых почвах. Так как при недостатке молибдена снижается содержание хлорофилла в тканях, то на листьях появляются желтые пятна, между жилками или по краю листа. Края листьев закручиваются и сохнут. У цветущих растений образуются цветки уродливых форм.
Бор участвует в образовании структуры клеточных стенок и синтезе нуклеиновых кислот. Бор необходим растениям для нормальной жизнедеятельности точек роста, т.е. самых молодых частей растения. Недостаток бора приводит к тому, что в тканях растений накапливаются токсичные вещества (хиноны), вызывающие отравление растения. При недостатке бора отмирание верхушечных почек и их загнивание, а молодые растения погибают. Листья буреют, деформируются и отмирают. При длительном недостатке бора молодые листья появляются мелкими, стебли и листья истончаются, цветы опадают или цветения не наступает вовсе.
Марганец повышает у растений ассимиляцию углекислоты, т.е. играет большую роль в фотосинтезе и дыхании растений. Недостаток марганца проявляется в первую очередь на почвах с повышенным содержанием кальция, это, как правило старые, защелаченные почвы, особенно если при поливе использовалась жесткая вода. При недостатке марганца растения мало облиственные. На листьях можно увидеть признаки хлороза, при этом проявляться он будет не так, как при недостатке магния или железа, а в виде мелких желтых точек и пятнышек. Затем листья бледнеют, а на месте точек появляются бледно-желтые некрозные пятна. Это так называемый капельный хлороз. Начинается он, как правило, с краев листа, охватывая всю листовую пластинку.
Медь участвует в синтезе белков и углеводов, а так же в процессах фотосинтеза и дыхания, повышает устойчивость растений к грибковым заболеваниям. Недостаток меди наблюдается при избытке фосфора, т.е. при чрезмерном внесении фосфорных удобрений. Так же недостаток меди появляется на богатых гумусом почвах или чрезмерном внесении гумусовых удобрений, так как происходит связывание ионов меди гумусовыми веществами. При недостатке меди теряется тургор листьев, они скручиваются, а растение увядает. При недостатке меди на листьях появляются белые хлорозные пятна. Верхушечные листья, с которых начинает проявляться недостаток меди, имеют слишком крупные размеры и бледную окраску.
Особенность удобрений
Сведение роли микроэлементов только к их каталитическому действию неверно. Микроэлементы оказывают большое влияние на биоколлоиды и влияют на направленность биохимических процессов. Так марганец регулирует соотношение двух- и трехвалентного железа в клетке. Соотношение железо-марганец должно быть больше двух. Медь защищает от разрушения хлорофилл и способствует увеличению дозы азота и фосфора примерно в два раза. Бор и марганец повышают фотосинтез после подмораживания растений. Неблагоприятное соотношение азота, фосфора, калия может вызвать болезни растений, которое излечивается микроудобрениями.
Проведенные лабораторные, вегетационные и полевые исследования позволили изучить ряд механизмов взаимовлияния Минеральных кремниевых удобрений «Poliazofosca-Si» с фосфорными и азотными удобрениями и установить их положительное действие на рост и развитие ряда сельскохозяйственных растений, повышении усвояемости NPK, как из внесенных удобрений, так и NPK уже имеющихся в почве (средняя усвояемость растениями NPK из почвы составляет всего 15% ). Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования Минеральных кремниевых удобрений «Poliazofosca-Si» совместно с традиционными минеральными удобрениями, что позволяет не только повысить урожайность сельскохозяйственных культур, но и улучшить качество получаемой продукции.
Минеральные кремниевые удобрения «Poliazofosca-Si» являются средне сбалансированными, что свидетельствует о своей универсальности и подходит для всех видов растений. Но при желании заказчика есть возможность повысить в составе действующие элементы (N2, P, K).
